專利名稱：無動力內(nèi)外循環(huán)厭氧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于污水處理的無動力內(nèi)外循環(huán)厭氧反應(yīng)器，屬環(huán)保水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(Internal Circulation,簡稱IC反應(yīng)器)，是20世紀80年代中期荷蘭PAQUES在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上成功開發(fā)的第三代高效厭氧生物反應(yīng)器，直到1994年才在有關(guān)學(xué)術(shù)期刊上見到IC反應(yīng)器研究。從1985年荷蘭PAQUES公司建立第一個IC中試反應(yīng)器開始，1988年第一個生產(chǎn)性規(guī)模的IC反應(yīng)器投入運行，與以UASB為代表的第二代高效厭氧反應(yīng)器相比，IC反應(yīng)器因其高容積負荷、低能耗、運行穩(wěn)定，投資、占地省等特點，被視為第三代厭氧反應(yīng)器的代表工藝之一，進一步研究開發(fā)、推廣應(yīng)用IC反應(yīng)器也成為當前厭氧廢水處理的熱點之一。任何新生事物都有一個不斷發(fā)展、不斷提高的過程，傳統(tǒng)的IC反應(yīng)器在處理廢水過程中，也存在一些不足，為此，人們在IC反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，作了一些改進，目前有關(guān)改進IC反應(yīng)器的專利主要有，公告號CN2732729Y公開的內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器；公告號CN100412008C公開的復(fù)合內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器；公告號CN2581437Y公開的新型內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器等，這些專利對傳統(tǒng)的IC反應(yīng)器分別進行了相應(yīng)的改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是，在IC反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，改變處理水的循環(huán)結(jié)構(gòu)，增加外循環(huán)過程，進一步提高傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器的容積負荷和對污水的凈化能力，提出一種新結(jié)構(gòu)的厭氧反應(yīng)器。 本發(fā)明的技術(shù)方案是 本發(fā)明是應(yīng)用氣升式水力原理和外降液式蒸發(fā)器熱力學(xué)原理而提出的。本發(fā)明由反應(yīng)器罐體(4)、進水管(6)、出水管(3)、三相分離器(8)、提升管(10)、內(nèi)回流管(5)、外回流管(9)、氣液分離器(2)、進料泵(7)、沼氣出管(1)等組成。 本發(fā)明由三相分離器(8)、提升管(10)、氣液分離器(2)、內(nèi)回流管(5)組成氣液的內(nèi)循環(huán)路徑；由三相分離器(8)、提升管(10)、氣液分離器(2)、外回流管(9)組成氣液的外循環(huán)路徑。 有機廢水從厭氧器罐體進入?yún)捬豕迌?nèi)，在厭氧器罐體內(nèi)與帶厭氧菌和懸浮污泥接觸，發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼氣氣泡形成過程中對液體作膨脹功而產(chǎn)生氣體提升作用；同時沼氣及所挾帶的泥水混合液沿提升管上升，上升過程中，經(jīng)二級三相分離器，大顆粒污泥順三相分離器斜邊往四周沉落到罐體下部，產(chǎn)生的沼氣同挾帶小顆粒的污泥進入氣液分離器，沼氣通過沼氣排放管排出進入沼氣貯罐或直接作燃料使用；進入氣液分離器的液體分別從兩條路徑重返回反應(yīng)罐體內(nèi)， 一條是通過內(nèi)回流管進入?yún)捬跗鞴摅w底部；一條是通過外回流管進入?yún)捬跗鞴摅w底部。因在厭氧器保溫層及反應(yīng)液保護下保持較高的溫度狀態(tài)，器外的外回流管處于大氣環(huán)境，外回流管中混合液溫度明顯低于器內(nèi)物料，所以上升管內(nèi)氣液混合
3物密度更小，回流管內(nèi)泥水混合物密度更大，使得提升管和外回流管物料形成了較大的密 度差而加速了氣泡的提升。在膨脹功和溫差的作用下，沼氣氣泡及所挾帶的泥水混合液沿 提升管上升至厭氧器頂部，經(jīng)頂部氣液分離后，沼氣被導(dǎo)出系統(tǒng)，泥水混合液在自身重力作 用下經(jīng)外回流管回到反應(yīng)器底部而形成器內(nèi)上升器外下降的自然循環(huán)。 外循環(huán)傳質(zhì)厭氧器循環(huán)的動力源，一是沼氣氣泡形成時所作的膨脹功，二是器內(nèi) 上升管和器外回流管之間存在的溫度差，二者導(dǎo)致提升管和外回流管內(nèi)物料有了明顯的密 度差而產(chǎn)生自然循環(huán)。由于自然循環(huán)作用使厭氧器內(nèi)有很高的水力上升速度，加速了有機 廢水與厭氧污泥的傳質(zhì)作用。采用無動力內(nèi)外循環(huán)技術(shù)，在膨脹功和溫度差的作用下，有很 大的循環(huán)量和很高的水力表面負荷，水流上升速度達10m/h 20m/h，加上高的產(chǎn)氣量的擾 動作用，顆粒污泥完全達到膨脹流化狀態(tài)，因此強化傳質(zhì)速率，大幅度提高了有機物的容積 負荷。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是，由于本發(fā)明采取了不同于內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)
器的結(jié)構(gòu)，在內(nèi)循環(huán)的基礎(chǔ)上，增加了外循環(huán)傳質(zhì)功能，提高了反應(yīng)器內(nèi)污水處理的上升速
度，加速了有機廢水與厭氧污泥的傳質(zhì)作用，提高了對污水的凈化能力。本發(fā)明與普通的IC
反應(yīng)器相比在處理同種水質(zhì)和同等處理量的情況下，COD去除率可提高10-20%。 本發(fā)明適用于有機廢水的處理，特別適用于規(guī)?；B(yǎng)殖場、啤酒、檸檬酸等有機廢
水的處理。


圖為無動力內(nèi)外循環(huán)厭氧器結(jié)構(gòu)示意圖 圖中圖號(l)沼氣出管；(2)氣液分離器；(3)出水管；(4)反應(yīng)器罐體；(5)內(nèi)回 流管;(6)進水管;(7)進料泵;(8)三相分離器;(9)外回流管;(10)提升管。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)如附圖所示。本發(fā)明實施例由反應(yīng)器罐體(4);沼氣出管(1); 氣液分離器(2);出水管(3);內(nèi)回流管(5);進水管(6);進料泵(7);三相分離器(8);外 回流管(9);提升管(10)組成。本發(fā)明實施例反應(yīng)罐采用鋼板材料制成，反應(yīng)罐內(nèi)部進
行防銹、防腐處理，反應(yīng)罐外部敷設(shè)保溫層，反應(yīng)罐有效容積25m 罐體高13. 5m，進料泵為 2. 2kw，流量10mVh，揚程20m。本發(fā)明實施例日處理量150t， COD去除率達80%以上。
權(quán)利要求
一種無動力內(nèi)外循環(huán)厭氧反應(yīng)器，其特征是，所述內(nèi)外循環(huán)厭氧反應(yīng)器由反應(yīng)器罐體(4)、進水管(6)、出水管(3)、三相分離器(8)、提升管(10)、內(nèi)回流管(5)、外回流管(9)、氣液分離器(2)、進料泵(7)、沼氣出管(1)等組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無動力內(nèi)外循環(huán)厭氧反應(yīng)器，其特征是，所述內(nèi)外循環(huán)厭氧反應(yīng)器由三相分離器(8)、提升管(10)、氣液分離器(2)、內(nèi)回流管(5)組成氣液的內(nèi)循環(huán)路徑；由三相分離器(8)、提升管(10)、氣液分離器(2)、外回流管(9)組成氣液的外循環(huán)路徑。
全文摘要
一種無動力內(nèi)外循環(huán)厭氧反應(yīng)器，由反應(yīng)器罐體(4)、進水管(6)、出水管(3)、三相分離器(8)、提升管(10)、內(nèi)回流管(5)、外回流管(9)、氣液分離器(2)、進料泵(7)、沼氣出管(1)等組成。所述無動力內(nèi)外循環(huán)厭氧反應(yīng)器由三相分離器(8)、提升管(10)、氣液分離器(2)、內(nèi)回流管(5)組成氣液的內(nèi)循環(huán)路徑；由三相分離器(8)、提升管(10)、氣液分離器(2)、外回流管(9)組成氣液的外循環(huán)路徑。本發(fā)明適用于有機廢水的處理，特別適用于啤酒、檸檬酸等有機廢水的處理。
文檔編號C02F103/32GK101746896SQ20091018679
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者萬金保, 吳永明, 楊沂鳳, 熊繼海, 王順發(fā), 顧平 申請人:江西省科學(xué)院能源研究所;南昌大學(xué)鄱陽湖環(huán)境與資源利用教育部重點實驗室